Piękno nauki tkwi w tym, że tak na prawdę nic w niej nie jest pewne. Zdarza się czasem, że naukowcom zdaje się, że doszli w końcu do niepodważalnej prawdy, a potem natura stawia ich teorie do góry nogami. Właśnie coś takiego przydarzyło zeszłej jesieni, podczas rekordowej erupcji Słońca, której efektem było wyrzucenie miliardów ton naelektryzowanego gazu w kierunku Ziemi.

Naukowcy zdają sobie sprawę, że przestrzeń kosmiczna jest niebezpieczna dla pozbawionych ochrony satelitów i astronautów. Wydawało im się, że znaleźli małą bezpieczna strefę wokół pasów radiacyjnych Ziemi – osłonę przed niebezpiecznymi burzami słonecznymi. Okazuje się, że przy dostatecznie gwałtownej burzy nawet ta pozornie bezpieczna przestrzeń może stać się strefą najsilniejszego wpływu groźnego promieniowania.

Kosmiczna pogoda ma znaczenie – wiemy, że niezależnie od tego jaką orbitę wybierzemy, istnieje możliwość, że pojazd może zostać narażony na znaczną porcję promieniowania. Musimy brać to pod uwagę projektując pojazdy kosmiczne. Musimy również mieć możliwość ciągłego monitorowania kosmicznej pogody, więc aparaturą umieszczoną na satelitach, aby można dokonywać pomiarów w czasie burz słonecznych,” wyjaśnia dr Daniel Baker z Uniwersytetu w Colorado.

Jonosfera (zaznaczona na zielono) jest wystrzelona poza magnetopauzę (szara granica), która jest miejscem kontaktu wiatru słonecznego i ochronnego pola magnetycznego Ziemi.

Bezpieczny obszar jest po prostu przerwą między dwoma pasami radiacyjnymi van Allena, które otaczają Ziemię. Dwa pasy tworzą barierę w kształcie dwóch precelków, jeden w drugim. Pasy składają się z rozpędzonych do dużych prędkości naładowanych elektrycznie cząstek uwięzionych w ziemskim polu magnetycznym. Można powiedzieć, że na kształt ogromnej parasolki ochraniają Ziemię przed kosmicznym promieniowaniem.

Bezpieczna strefa to przerwa między dwoma pasami van Allena, zaczynająca się około 7000 km i kończąca 13000 km ponad powierzchnią Ziemi.

Bezpieczna strefa jest uważana za najlepsze miejsce dla satelitów na średniej orbicie ziemskiej, ponieważ są tam wystawione na stosunkowo małe ilości promieniowania. Obecnie nie ma tam żadnych satelitów, ale wiele jest planowanych, niektóre przez amerykańskie siły powietrzne.

Nazwanie Słońca aktywnym pod koniec października / na początku listopada 2003 roku to niedocenienie zjawiska. W okresie dwóch tygodni, na Słońcu doszło do wielu koronalnych wyrzutów masy, gwiazda doświadczyła eksplozji wielokrotnie silniejszych, niż jakiekolwiek dotychczas obserwowane. Dla zobrazowania ich skali, wybuchy na Słońcu są oznaczane numerem i klasą. Duża erupcja może być na przykład oceniona jako X-2. Wybuch z 4 listopada 2003 był zaklasyfikowany jako X-28, choć bardziej dokładne byłoby: “poza skalą”, ponieważ trudno było dokonać dokładnych pomiarów. Dla dramatyzmu można dodać, że Słońce zmierza do okresu swojej najniższej aktywności w 11-letnim cyklu, co czyni intensywność i ilość erupcji tym bardziej wysoką. Maksimum i najbardziej aktywny okres miał miejsce około 2000/2001 roku.

Od 22 października do 4 listopada 2003, co najmniej osiem fal uderzeniowych po słonecznych erupcjach dotarło do Ziemi, naruszając jej ochronne pole magnetyczne i przeszkadzając orbitującym wokół niej pojazdom. SOHO śledził eksplozje w zewnętrznej atmosferze Słońca i w koronie.

Na szczęście społeczność naukowa ma sztab satelitów tropiących to co dociera do nas ze Słońca. Satelita SAMPEX (Solar, Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer) przelatuje przez pasy radiacyjne van Allena wykonując pomiary nowych typów cząstek, ich poziomu energetycznego i rodzaju. Zaobserwował tworzenie się nowego pasa 31 października 2003. Nowy pas uczynił bezpieczną strefę – strefą groźną na ponad pięć tygodni zanim promieniowanie nie zaniknie i nie zostanie pochłonięte przez atmosferę Ziemi. Inne satelity pomogły badaczom prześledzić burze słoneczne wywołujące zmiany wokół Ziemi i docierające do Marsa, Jowisza, Saturna i krańców Układu Słonecznego.

Wczesne ostrzeżenie pozwoliło zapobiec poważnym zniszczeniom wielu pojazdów kosmicznych i elektrowni na Ziemi. Statki powietrzne zostały przesterowane, a astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej znaleźli tymczasowe schronienie. Dane z SAMPEX nałożono na siatkę przedstawiającą orbity Międzynarodowej Stacji Kosmicznej dla zobrazowania ich relacji ze strefą pronieniowania.

To było wyjątkowe wydarzenie, naturalny eksperyment, który pozwoli nam zrozumieć, jak działają pasy radiacyjne,” podsumowuje dr Baker. “Mieliśmy szczęcie, że zestaw satelitów i statków kosmicznych akurat był na miejscu i mógł zaobserwować wydarzenie. To pokazuje jak ważne są ciągłe obserwacje kosmicznej pogody, zawsze jest możliwość bycia zaskoczonym przez naturę.”

Autor

Agata Rożek

Jako astronomka obecnie pracuję na University of Kent w Wielkiej Brytanii. Przygodę z astronomią zaczęłam od nauki obsługi Uniwersałów na obozach Almukantaratu. Obecnie obserwuję planetoidy zbliżające się do Ziemi, przy pomocy teleskopów ESO i radaru Arecibo.

Komentarze

  1. ZENek    

    Bełkocik — Takiego bełkotu dawno nie czytałem. Tłumaczka i korektorka nie popisały się.

    1. wottek    

      sam belkoczesz — Sam Pan belkoczesz. Jak dla mnie news jest zrozumialy. Jak to sie mowi, jak nie masz sie czego czepis to czep sie tramwaju, najlepiej od spodu:D pozdrawiam

      1. Michał M.    

        Protestuję

        > Jak to sie
        > mowi, jak nie masz sie czego czepis to czep sie tramwaju, najlepiej
        > od spodu

        W imieniu będących w składzie Redakcji AstroNetu dwóch miłośników komunikacji tramwajowej (czyli także w swoim) prostestuję przeciw używaniu tego ciekawego środka transportu jako urządzenia do czepiania tych co się czepiają! 🙂

        1. wottek    

          No dobrze. Można czepić się jeszcze podłogi:P

Komentarze są zablokowane.